应力
镀膜会拉扯它所沉积的工件。基底足够薄时工件就会弯曲；薄膜储存的能量足够大时就会开裂，或者与下面的材料分离。应力窗口依据材料上的常数和关于工艺的四个数值来预测这三件事。
没有任何应力模型能达到光学模型的水准。 薄膜应力取决于沉积工艺，而不只取决于材料，因此这些常数需要你自己测量，窗口给出的数字用于比较不同设计，而不是绝对地预测某个工件。
每一个常数都来自材料编辑器的「力学」选项卡，每种材料一组。窗口不会替你补任何值：没有填写的常数会让需要它的行留空，提示徽标会指出是哪种材料缺了哪个字段。
| 物理量 | 需要 |
|---|---|
| 薄膜应力 | 该膜的本征应力；若再有它的模量、泊松比、膨胀系数和参考温度，以及基底的膨胀系数，则还包含热应力项 |
| 应变能 | 该膜的应力、模量和泊松比 |
| 脱层因子 | 各膜的应变能，以及界面两侧材料的表面能 |
| 开裂参数 | 每层膜的应变能和表面能 |
| 边缘剪切 | 每层膜与基底的模量和泊松比，以及基底厚度 |
| 曲率半径 | 基底的模量、泊松比和厚度 |
| 中心挠度 | 曲率半径，以及基底直径 |
T 是读取应力时工件所处的温度。沉积 T 是薄膜生长时基底的温度，也就是行星夹具上的热电偶或高温计读到的数值。它不是蒸发源的温度：蒸汽到达时确实很热，但每个原子在几纳秒内就把这份能量交给了正在生长的薄膜，而决定薄膜无应变横向尺寸的是它所键合的基底晶格。
两者都留空，则每层膜只承担自身的本征应力，对于没有描述任何工艺的设计来说，这才是诚实的答案。设置其中任意一个，两者都会生效，未填的那个按 20 °C 计。
基底 d 是厚度，与设计编辑器中的数值相同；在这里修改就是修改那个值。弯曲量与其平方成反比，因此它是本窗口中最有力的杠杆。基底 ⌀ 是直径，只有中心挠度需要它。
这四个值都随设计一起保存，因此同一个文件在任何机器上都会给出相同的表格。
一层膜的应力是怎么来的
Section titled “一层膜的应力是怎么来的”薄膜在自身的沉积温度下无应变地凝结，随后在横向尺寸不变的情况下取得基底的温度，这就是本征应变。它的参考应力，是在记录中那个参考温度下沉积的薄膜所具有的应力。从那里到评估温度，薄膜跟随基底，膨胀失配继续叠加到应变上。两种应变都通过 E/(1 − ν) 变成双轴应力：
σ = σ_ref + E/(1 − ν) · [ α_f (T_ref − T_dep) + (α_s − α_f) (T − T_dep) ]全文以张应力为正。膨胀大于基底的薄膜在冷却时会变为张应力。
如何阅读结果
Section titled “如何阅读结果”图表为每层膜画一根柱，取其材料的颜色，张应力向上、压应力向下，因此无需读数就能看出是哪些层在承担合力。膜层从基底起编号为 1，与 TFStudio 中其他地方一致。
整体给出工件的行为。薄膜合力是 Σ σ·d，也就是 Stoney 公式转换为曲率的那个量，同时也是 STR 评价函数操作数所针对的数值，因此一个被优化到零合力的膜系在这里也读作零。曲率半径与中心挠度在压应力镀膜留下凸面时均为正。开裂参数是各膜 U/2γ 之和：等于 1 时，膜系已具备支付裂纹两个新表面的能量。
逐层给出其余内容。脱层因子是该膜及其外侧全部膜层的应变能，与其下方两种材料表面能之比；等于 1 时该处已具备分离的能量，而该数值通常在基底界面处最大，镀膜也确实是在那里脱落的。边缘剪切是镀膜边缘处的峰值剪切 k·|F|。在均匀双轴应力下，镀膜内部各处剪切为零，只有边缘才升高，这正是镀膜总是从边缘开始失效的原因。
哪些镀膜参与计算取决于设计的评估模式，与所有分析窗口一致：开启「忽略另一面」时只算当前面，否则两面都算。两面都有镀膜时，两个弯矩方向相反，因此合力为 F_正 − F_背；镜像的背面镀膜会精确抵消弯曲，窗口会给出提示。
薄膜合力的目标取零，就是零挠度条件。你不必手工凑到这一点：在评价函数编辑器中加入一行目标为 0 的 STR，优化器会替你平衡膜系。权重的设置见操作数。
- E. Klokholm, “Intrinsic stress in evaporated metal films,” IBM J. Res. Dev. 31, 585 (1987)：开裂与脱层的应变能判据。
- E. Suhir, “Predicted thermally induced stresses in, and the bow of, a circular substrate/thin-film structure,” J. Appl. Phys. 88, 2363 (2000)。
- C. A. Klein, “How accurate are Stoney’s equation and recent modifications,” J. Appl. Phys. 88, 5487 (2000)。
- C. A. Klein, “Normal and interfacial stresses in thin-film coated optics: the case of diamond-coated zinc sulfide windows,” Opt. Eng. 40, 1115 (2001)：界面力、曲率与零挠度条件。